KR20190001111A

KR20190001111A - 미세 물입자를 이용한 터널의 공기 정화시스템

Info

Publication number: KR20190001111A
Application number: KR1020170080575A
Authority: KR
Inventors: 고두석
Original assignee: (주) 두두에너텍
Priority date: 2017-06-26
Filing date: 2017-06-26
Publication date: 2019-01-04
Also published as: KR101978342B1

Abstract

미세 물입자를 이용한 터널의 공기 정화시스템이 개시된다. 본 발명에 따른 미세 물입자를 이용한 터널의 공기 정화시스템은, 터널의 입구나 출구 또는 중간부에 설치되어 터널 내부의 오염공기를 강제로 흡입하도록 제1 송풍기를 구비한 흡입부; 상기 흡입부로부터 이송되어 유입되는 오염공기를 임시 수용하고, 임시 수용된 오염공기에 미세 물입자를 분사하여 오염공기 중에 포함된 오염물질의 입자들이 미세 물입자와 결합되도록 하여 오염물질의 입자들을 낙하시켜 제거하기 위한 1차 정화탱크; 상기 1차 정화탱크 내부의 오염공기를 강제 이송시키기 위한 제2 송풍기; 상기 제2 송풍기에 의해 강제 이송되어 유입되는 오염공기를 임시 수용하고, 임시 수용된 오염공기에 미세 물입자를 분사하여 오염공기 중에 포함된 잔여 오염물질의 입자들이 미세 물입자와 결합되도록 하여 오염물질의 입자들을 낙하시켜 추가로 제거하기 위한 2차 정화탱크; 상기 2차 정화탱크를 통과한 오염공기를 하향에서 상향으로 이동시켜 오염물질과 결합된 미세 물입자가 저면에 흡착되어 맺히도록 하고, 맺힌 미세 물입자가 하향으로 흐르거나 낙하하도록 다수개의 관통공을 구비하여 원뿔 형상으로 형성된 다수개의 제거판이 3차 정화탱크의 내부에 수직방향으로 연이어 설치된 물입자 제거부; 및 상기 1차 정화탱크, 상기 2차 정화탱크 및 상기 3차 정화탱크에서 배출되는 오염수를 여과하고 정화하여 외부로 배출하거나 상기 1차 정화탱크 및 상기 2차 정화탱크로 재 공급하도록 공급펌프를 구비한 오염수 정화조를 포함하는 것을 특징으로 한다. 본 발명에 의하면, 터널 안의 오염공기를 1,2,3 정화탱크로 통과시키면서 미세 물입자를 분사시켜 오염공기에 포함된 미세먼지를 포함하는 유해물질들을 제거한 후 다시 터널 내부로 공급하거나 외부로 배출할 수 있음으로써, 터널 내부의 오염공기를 효과적으로 정화할 수 있는 효과를 제공할 수 있게 된다.

Description

미세 물입자를 이용한 터널의 공기 정화시스템{AIR CONDITIONING SYSTEM OF TUNNEL USING WATER ELEMENTARY PARTICLE}

본 발명은 미세 물입자를 이용한 터널의 공기 정화시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 터널의 내부나 입,출구에 오염공기를 흡입하기 위한 오염공기 흡입구를 설치하고, 흡인된 오염공기를 미세 물입자가 분사되는 정화부로 통과시켜 매연으로 오염된 공기 중의 오염물질을 물 입자와 함께 결합시켜 낙하하도록 함으로써, 터널 내부의 오염된 공기를 정화시켜 배출하거나 다시 터널의 내부로 순환시킬 수 있는 미세 물입자를 이용한 터널의 공기 정화시스템에 관한 것이다.

터널은 도로·철도 등을 통하게 하기 위해 땅속을 뚫은 통로를 말하는 것으로, 이러한 터널 안의 공기는 차량 등이 내뿜는 각종 유해물질로 인해 오염되어 있다.

특히, 길이가 긴 터널의 경우에는 차량에서 발생되는 매연이나 타이어 분진 등에 의해서 내부공기의 오염도가 매우 높게 나타난다. 그리고 이러한 오염요소로서의 유해물질로는 미세먼지, NOX 가스, 휘발성 유기 화합물, 및 질소 산화물에 의해 생성되는 오존 등이 있다.

종래 이와 같은 유해물질을 터널 내부로부터 제거하기 위한 방법으로서, 터널 내부에 대형 팬을 설치하여 환기되도록 하는 방식이 주로 사용되고 있다. 즉, 터널의 천정부에 터널의 진행방향과 동일하게 송풍방향을 갖는 팬을 설치하고, 팬의 송풍작용에 의해 터널 내부의 오염된 공기를 터널 외부로 방출시키는 방식으로 터널 내부의 환기가 이루어지도록 하는 것이다.

선행기술로서, 대한민국등록특허 제10-0563992호는 터널 환기 장치에 관한 발명을 개시하고 있으며, 차량의 이동 방향에 따른 공기 유동에 적합하게 다수의 흡입구가 소정 각도로 형성되고 다수의 이송팬이 내부에 장착됨과 아울러 터널 길이방향으로 천정에 장착된 하나 이상의 덕트형 배기 장치 및 집진기를 설치하여 터널 내부의 공기 및 먼지를 효율적으로 배기시킬 수 있는 터널 환기 장치를 개시하고 있다.

이러한 터널 환기장치는, 터널의 천정에 고정 설치됨과 아울러 차량 주행 방향별로 하나씩 설치되고 차량의 질주 방향에 따라 흡입구 각도가 기울어지도록 형성되며 터널 전체에 연장된 소정 직경의 배기관과, 상기한 흡입구종단에 설치되어 터널 내부 공기를 흡입하는 흡입팬과, 상기한 배기관의 내부에 일정 간격으로 배치되어 흡입구를 통해 흡입된 터널 내부 공기 및 먼지를 이송시키는 다수의 송풍기로 구성된 것이다.

그러나 이와 같은 방식의 터널 환기장치는, 터널 내부의 오염된 공기가 정화처리되지 않은 채, 터널 주변으로 방출됨에 따라 환경오염을 유발하는 문제점이 발생하게 되고, 특히, 도시 공기 오염의 주요 원인인 미세먼지, 휘발성 유기화합물 등과 같은 물질이 터널 내부에 잔류하거나 터널 외부로 방출됨으로써 터널 내외부의 유해물질의 제거가 사실상 이루어지지 못하고 있는 문제점이 있었다.

한편, 대한민국등록특허 제10-1184084호에는 터널 등에 설치되는 공기정화장치가 개시되어 있다. 도 1에 도시된 바와 같은 공기정화장치는 터널의 길이방향으로 연장되도록 격벽으로 구획되어 형성된 환기통로와, 상기 터널의 내부와 상기 환기통로를 연결하여 오염된 공기를 흡입하기 위한 흡입구와, 상기 터널의 내부와 상기 환기통로가 연결되어 정화된 공기를 배출하기 위한 배기구와, 상기 흡입구에서 흡입된 오염된 공기를 정화하여 상기 배기로 배출시키도록 상기 흡입구와 상기 배기구 사이에 설치된 여과집진를 포함하는 터널의 공기정화장치에 있어서, 상기 여과집진기는 상기 흡입구로부터 공기를 흡입하는 송풍기(41)가 설치된 공기유입부(40)와, 상기 송풍기(41)에 의해 흡입되어 가압된 공기가 필터부재(52)를 통과하는 정화필터부(50)와, 상기 정화필터부(50)를 통과한 공기가 상기 배기구로 유동하는 정화공기배출부(70)와, 상기 공기유입부(40)에 활성탄분말을 공급하여 상기 송풍기(41)에 의한 공기의 유동에 따라 상기 정화필터부(50)로 활성탄분말을 공급하는 활성탄분말공급부를 포함하여 구성된 것이다.

그러나, 이러한 구조의 공기정화장치는, 흡입된 공기를 정화필터부에 활성탄분말을 공급하여 공기를 정화하도록 구성되어 있었기 때문에, 구조가 복잡할 뿐만 아니라, 공기의 정화에 활성탄 분발을 사용함으로써 유지비용이 많이 소요되는 문제점이 있었다.

. 대한민국등록특허 제10-0563992호 . 대한민국등록특허 제10-1184084호

본 발명의 목적은, 터널 안의 오염공기에 미세 물입자를 분사시켜 오염공기에 포함된 미세먼지를 포함하는 유해물질들을 제거한 후 다시 터널 내부로 공급하거나 외부로 배출할 수 있는 수단을 제공하는데 있다.

본 발명의 다른 목적은, 저렴한 비용으로 터널 내부의 공기를 정화할 수 있는 수단을 제공하는데 있다.

또한, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기 목적은, 본 발명에 따라, 터널의 입구나 출구 또는 중간부에 설치되어 터널 내부의 오염공기를 강제로 흡입하도록 제1 송풍기를 구비한 흡입부; 상기 흡입부로부터 이송되어 유입되는 오염공기를 임시 수용하고, 임시 수용된 오염공기에 미세 물입자를 분사하여 오염공기 중에 포함된 오염물질의 입자들이 미세 물입자와 결합되도록 하여 오염물질의 입자들을 낙하시켜 제거하기 위한 1차 정화탱크; 상기 1차 정화탱크 내부의 오염공기를 강제 이송시키기 위한 제2 송풍기; 상기 제2 송풍기에 의해 강제 이송되어 유입되는 오염공기를 임시 수용하고, 임시 수용된 오염공기에 미세 물입자를 분사하여 오염공기 중에 포함된 잔여 오염물질의 입자들이 미세 물입자와 결합되도록 하여 오염물질의 입자들을 낙하시켜 추가로 제거하기 위한 2차 정화탱크; 상기 2차 정화탱크를 통과한 오염공기를 하향에서 상향으로 이동시켜 오염물질과 결합된 미세 물입자가 저면에 흡착되어 맺히도록 하고, 맺힌 미세 물입자가 하향으로 흐르거나 낙하하도록 다수개의 관통공을 구비하여 원뿔 형상으로 형성된 다수개의 제거판이 3차 정화탱크의 내부에 수직방향으로 연이어 설치된 물입자 제거부; 및 상기 1차 정화탱크, 상기 2차 정화탱크 및 상기 3차 정화탱크에서 배출되는 오염수를 여과하고 정화하여 외부로 배출하거나 상기 1차 정화탱크 및 상기 2차 정화탱크로 재 공급하도록 공급펌프를 구비한 오염수 정화조를 포함하는 것을 특징으로 하는 미세 물입자를 이용한 터널의 공기 정화시스템에 의해 달성된다.

상기 1차 정화탱크 및 2차 정화탱크로 공급되는 물은, 상기 터널 내에서 발생되는 지하수 및 상기 오염수 정화조에서 배출되는 정화수로 이루어질 수 있다.

상기 흡입부는, 상기 터널의 내부공간과 접하고, 상기 내부공간의 공기를 흡입하기 위한 다수개의 흡입공이 천공된 내측부재; 상기 내측부재와 간격을 유지한 상태로 상기 내측부재와 결합되어 상기 내측부재와의 사이에 유로를 형성하며, 바깥쪽에 상기 제1 송풍기가 설치되는 외측부재를 포함하여 구성될 수 있다.

상기 1차 정화탱크 및 2차 정화탱크에는, 공급된 물을 미세한 입자로 분사하기 위한 분사노즐이 다수개 설치될 수 있다.

상기 1차 정화탱크 및 2차 정화탱크에는, 내측면에서 중앙쪽으로 연장된 연장관이 마련되고, 상기 연장관의 끝단에는 다수개의 분사노즐이 구비되어, 중앙쪽에서 물을 미세하게 분사하도록 구성될 수 있다.

상기 3차 정화탱크에서 배출되는 정화된 공기는, 여과체를 구비한 공기 여과기를 통과한 후 외부로 배출되거나 상기 터널 내부로 다시 공급되도록 구성될 수 있다.

상기 제거판에 형성된 관통공은, 상기 미세 물입자와의 접촉면적이 확장되도록 만곡면을 구비하여 상향으로 돌출 형성될 수 있다.

상기 1차 정화탱크나 2차 정화탱크의 내부에는, 내부공기를 상승시키기 위한 발열수단이 마련되고, 상기 3차 정화탱크에는 냉각수단이 마련되어, 상기 3차 정화탱크로 유입된 공기 중의 물 입자를 응결시켜 제거하도록 구성될 수 있다.

본 발명에 의하면, 터널 안의 오염공기를 1,2,3 정화탱크로 통과시키면서 미세 물입자를 분사시켜 오염공기에 포함된 미세먼지를 포함하는 유해물질들을 제거한 후 다시 터널 내부로 공급하거나 외부로 배출할 수 있음으로써, 터널 내부의 오염공기를 효과적으로 정화할 수 있는 효과를 제공할 수 있게 된다.

또한, 터널에서 발생되는 지하수를 이용하여 터널 내부의 공기를 정화함으로써, 공기정화를 위한 비용이 저렴하게 되어 경제적 이익을 얻을 수 있는 효과를 제공할 수 있게 된다.

도 1은 종래기술에 따른 터널 정화장치를 도시한 개략도이다.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 미세 물입자를 이용한 터널의 공기 정화시스템을 도시한 개략적 구성도이다.
도 3은 도 2에 도시된 미세 물입자를 이용한 터널의 공기 정화시스템의 설치구조를 설명하기 위한 개략적 구성도이다.
도 4는 본 발명의 제2 실시예에 따른 미세 물입자를 이용한 터널의 공기 정화시스템을 도시한 개략적 구성도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 상세하게 설명하면 다음과 같다. 다만, 본 발명을 설명함에 있어서, 이미 공지된 기능 혹은 구성에 대한 설명은, 본 발명의 요지를 명료하게 하기 위하여 생략하기로 한다.

첨부된 도면 중에서, 도 2는 본 발명에 따른 미세 물입자를 이용한 터널의 공기 정화시스템을 도시한 개략적 구성도이고, 도 3은 도 2에 도시된 미세 물입자를 이용한 터널의 공기 정화시스템의 설치구조를 설명하기 위한 개략적 구성도이다.

도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 미세 물입자를 이용한 터널의 공기 정화시스템(200)은, 터널(100)의 내부에서 차량의 통행으로 발생된 오염공기 중의 오염물질을 미세 물입자와 결합시켜 제거한 후 다시 터널(100) 내부로 공급하거나 대기로 배출하도록 된 것으로, 아치형으로 형성되고 터널(100)의 입구나 출구 또는 중간부에 설치되어 터널(100) 내부의 오염공기를 강제로 흡입하도록 제1 송풍기(222)를 구비한 흡입부(220)와, 흡입부(220)로부터 이송되어 유입되는 오염공기를 임시 수용하고, 임시 수용된 오염공기에 미세 물입자를 분사하여 오염공기 중에 포함된 오염물질의 입자들이 미세 물입자와 결합되도록 하여 오염물질의 입자들을 낙하시켜 제거하기 위한 1차 정화탱크(230)와, 1차 정화탱크(230) 내부의 오염공기를 강제 이송시키기 위한 제2 송풍기(240)와, 제2 송풍기(240)에 의해 강제 이송되어 유입되는 오염공기를 임시 수용하고, 임시 수용된 오염공기에 미세 물입자를 분사하여 오염공기 중에 포함된 잔여 오염물질의 입자들이 미세 물입자와 결합되도록 하여 오염물질의 입자들을 낙하시켜 추가로 제거하기 위한 2차 정화탱크(250)와, 2차 정화탱크(250)를 통과한 오염공기를 하향에서 상향으로 이동시켜 오염물질과 결합된 미세 물입자가 저면에 흡착되어 맺히도록 하고, 맺힌 미세 물입자가 하향으로 흐르거나 낙하하도록 다수개의 관통공을 구비하여 원뿔 형상으로 형성된 다수개의 제거판(264)이 3차 정화탱크(262)의 내부에 수직방향으로 연이어 설치된 물입자 제거부(260)와, 1차 정화탱크(230), 2차 정화탱크(250) 및 3차 정화탱크(262)에서 배출되는 오염수를 여과하고 정화하여 외부로 배출하거나 1차 정화탱크(230) 및 2차 정화탱크(250)로 재 공급하도록 공급펌프(272)를 구비한 오염수 정화조(270)를 포함하여 구성된다.

이를 보다 구체적으로 설명한다.

흡입부(220)는, 아치형으로 형성되고 터널(100)의 입구나 출구 또는 중간부에 설치되어 터널(100) 내부의 오염공기를 강제로 흡입하도록 구성된 것으로, 도 2에 도시된 바와 같이, 흡입부(220)는, 터널(100)의 내부공간과 접하고, 내부공간의 공기를 흡입하기 위한 다수개의 흡입공(224A)이 천공된 내측부재(224)와, 내측부재(224)와 간격을 유지한 상태로 내측부재(224)와 결합되어 내측부재(224)와의 사이에 유로(225)를 형성하며, 바깥쪽에 제1 송풍기(222)가 설치되는 외측부재(226)를 포함하여 구성된다. 이와 같은 내측부재(224)와 외측부재(226)은 기존의 터널(100) 출구나 입구쪽에 설치될 수 있도록 아치형으로 이루어지며, 터널(100)의 내부에 설치될 수도 있다.

그리고, 외측부재(226)에는 전술한 제1 송풍기(222)와 연결된 다수개의 흡입관(226A)들이 유로(225)와 연통되도록 설치된다. 따라서, 제1 송풍기(222)의 흡입력에 의해 유로(225)로 유입된 터널(100) 내부의 오염된 공기는 유로(225)와 각 흡입관(226A)을 통하여 제1 송풍기(222)에 의해 1 정화탱크(230)로 강제 이송될 수 있다.

이러한 흡입부(220)는, 내측부재(224)와 외측부재(226)가 아치형으로 이루어지므로 기존 터널(100)의 입구나 출구에 적용하여 설치하는 작업이 용이하게 이루어질 수 있고, 외측부재(226)의 크기를 터널(100)의 부의 내경보다 작게 한다면, 흡입부(220)를 터널(100)의 내부 중앙 영역에도 용이하게 설치할 수 있으며, 이 경우에 내측부재(224)와 외측부재(226)의 저면에 바퀴를 설치하여 이동이 간편하도록 하거나, 레일을 따라 이동하도록 로울러가 설치될 수 있다.

1차 정화탱크(230)는, 제1 송풍기(222)에 의해 흡입부(220)의 유로(225)에서 부터 이송되어 유입되는 오염공기를 임시 수용하고, 임시 수용된 오염공기에 미세 물입자를 분사하여 오염공기 중에 포함된 오염물질의 입자들이 미세 물입자와 결합되도록 하여 오염물질의 입자들을 낙하시켜 제거하기 위한 것으로, 도 2에 도시된 바와 같이, 1차 정화탱크(230)의 내벽에는 다수개의 분사노즐(300)이 설치된다. 이 분사노즐(300)은 터널(100) 내에서 발생되는 지하수 및 전술한 오염수 정화조(270)에서 배출되어 공급되는 정화수를 미세하게 분사하기 위한 것이다. 이와 같이 정화수를 미세하게 분사하는 것은, 미세한 물입자에 오염공기를 구성하는 입자(미세먼지를 포함하는 오염물 입자 등)들이 흡착되도록 하고, 오염물질의 입자가 흡착된 미세한 물입자가 낙하하여 오염수 정화조(270)로 배출되도록 한다.

그리고, 1차 정화탱크(230)의 내부에는, 내측면에서 중앙쪽으로 연장된 연장관(310)이 마련되고, 연장관(310)의 끝단에는 다수개의 분사노즐(300)이 구비되어, 중앙쪽에서도 물을 미세하게 분사하도록 구성된다.

제2 송풍기(240)는, 1차 정화탱크(230)의 내부를 통과하면서 1차로 정화된 오염공기를 2차 정화탱크(250)로 강제 이송시키기 위한 것이다.

2차 정화탱크(250)는, 제2 송풍기(240)에 의해 강제 이송되어 유입되는 오염공기를 임시 수용하고, 임시 수용된 오염공기에 미세 물입자를 분사하여 오염공기 중에 포함된 잔여 오염물질의 입자들이 미세 물입자와 결합되도록 하여 오염물질의 입자들을 낙하시켜 추가로 제거하기 위한 것으로, 그 내부구조 및 그 기능은 전술한 1차 정화탱크(230)와 동일하거나 유사하다. 제2 송풍기(240)에 의해 강제 이송되어 내부로 흡입된 오염공기에 미세한 물입자를 분사하여 물입자와 오염물질의 입자가 서로 흡착하도록 하고, 이러한 흡착에 의해 물입자가 낙하하여 하부에 고인 후 오염수 정화조(270)로 배출되도록 구성된 것이다.

물입자 제거부(260)는, 2차 정화탱크(250)를 통과한 오염공기를 하향에서 상향으로 이동시켜 오염물질과 결합된 미세 물입자가 저면에 흡착되어 맺히도록 하고, 맺힌 미세 물입자가 하향으로 흐르거나 낙하하도록 다수개의 관통공(264A)을 구비하여 원뿔 형상으로 형성된 다수개의 제거판(264)이 3차 정화탱크(262)의 내부에 수직방향으로 연이어 설치된다. 이때, 제거판(264)에 형성된 관통공(264A)은 미세 물입자와의 접촉면적이 확장되도록 만곡면(264B)을 구비하여 상향으로 돌출 형성된다.

이러한 물입자 제거부(260)는, 2차 정화탱크(250)를 통과한 오염공기에 포함된 물입자를 제거하여, 물입자에 포함된 오염물질을 제거하기 위한 것이다. 즉 3차 정화탱크(262)로 유입된 오염공기 중의 물입자는, 다단으로 설치된 각 제거판(264)의 저면에 접촉되면서 제거판(264)의 저면에 맺히거나, 관통공(264A)을 통과하면서 관통공(264A)의 내주면 또는 만곡면(264B)에 접촉되어 맺지히게 되고, 맺혀진 물방울은 각 제거판(264)의 경사면(264C)을 따라 3차 정화탱크(262)의 하부로 낙하하거나 흘러내리게 된다. 따라서, 오염공기 중에 포함된 물입자가 외부로 배출되지 않게 되는 것이다.

한편, 3차 정화탱크(262)에서 배출되는 정화된 공기는, 여과체(282)를 구비한 공기 여과기(280)를 통과한 후 외부로 배출되거나 터널(100) 내부로 다시 공급된다. 이는 3차 정화탱크(262)를 통과한 정화된 공기에 포함되어 있을지 모를 오염물질을 최종적으로 정화시킨 후 배출하기 위한 것이다. 여기서 여과체(282)는 활성탄이나 여과지 등으로 이루어질 수 있다.

오염수 정화조(270)는, 1차 정화탱크(230), 2차 정화탱크(250) 및 3차 정화탱크(262)에서 배출되는 오염수를 여과하고 정화하여 외부로 배출하거나 1차 정화탱크(230) 및 2차 정화탱크(250)로 재 공급하도록 공급펌프(272)를 구비한다. 이러한 오염수 정화조(270)에는 오염수를 침전시키고 여과필터를 통과시켜 정화하도록 구성될 수 있다.

이와 같이 구성된 본 발명에 따른 미세 물입자를 이용한 터널의 공기 정화시스템(200)의 작용을 설명하기로 한다. 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 터널(100)의 입구나 출구 또는 터널(100) 내부에 흡입부(220)가 설치된 상태에서, 제1 송풍기(222)와 제2 송풍기(240)가 작동하면, 터널(100) 내부의 오염공기는 각 흡입공(224A)을 통하여 유로(225)로 유입된 후 각 흡입관(226A)들을 통하여 1차 정화탱크(230)로 강제 유입된다.

1차 정화탱크(230)로 오염공기가 유입되면, 각 분사노즐(300)로부터 물이 미세한 입자 형태로 분사된다. 따라서, 오염공기에 포함된 유해물질의 입자들(미세먼지 등을 포함하는 입자)은 미세한 물입자와 흡착(결합)된다. 이 과정으로 오염물질과 결합된 물 입자는 낙하하여 1차 정화탱크(230)의 하부로 고이게 되고, 고인 오염수는 오염수 정화조(270)로 배출된다.

이어서, 2차 송풍기(240)는 1차 정화탱크(230) 및 2차 정화탱크(250)와 연통된 파이프에 설치되어, 1차 정화탱크(230) 내부의 오염공기를 강제로 2차 정화탱크(250)로 이송시킨다.

이 과정으로 2차 정화탱크(250)로 오염공기가 유입되면, 2차 정화탱크(250)에 설치된 각 분사노즐(300)에서 미세한 물 입자가 분사되고, 이 과정으로 미세한 물입자와 오염물질의 입자가 결합하여 낙하한다. 2차 정화탱크(250)로 하부로 낙하하여 고인 오염수는 오염수 정화조(270)로 배출된다.

한편, 2차 정화탱크(250)로 부터 배출되는 오염공기는 3차 정화탱크(262)로 유입되어 각각의 제거판(264)을 거친 후 배출된다. 이 과정에서 3차 정화탱크(262)로 유입된 공기 중에 남아 있는 물입자(오염물질과 결합된 물입자)는 각 제거판(264)에 맺혀진 후 낙하하여 고인 후 오염수 정화조(270)로 배출된다. 오염수 정화조(270)로 배출된 오염수는 정화된 다시 1,2차 정화탱크(230,250)의 각 분사노즐(300)들로 공급된다.

3차 정화탱크(262) 내부의 각 제거판(264)을 통과한 공기는 여과체(282)를 구비한 공기 여과기(280)를 통과한 후 대기로 배출되거나, 터널(100)의 내부로 다시 공급된다. 즉, 도 3에 도시된 바와 같이, 공기 정화시스템(200)의 공기 여과기(280)를 통과한 정화된 공기는 터널(100)의 천정이나 벽에 설치된 공급노즐(110)들을 통하여 터널(100)의 내부로 재 공급된다.

한편, 첨부된 도면 중에서, 도 4는 본 발명의 제2 실시예에 따른 미세 물입자를 이용한 터널의 공기 정화시스템을 도시한 개략적 구성도이다.

도 4에 도시된 바와 같이, 제2 실시예에 따른 공기 정화시스템(200)은, 1차 정화탱크(230)이나 2차 정화탱크(250)의 내부에 내부공기를 상승시키기 위한 발열수단(H)이 마련되고, 3차 정화탱크(262)에는 냉각수단(C)이 설치된 것을 제외하고는 전술한 실시예와 같다.

도 4에 도시된 바와 같이, 1차 정화탱크(230)나 2차 정화탱크(250)의 내부에 발열수단(H)이 설치되고, 3차 정화탱크(262)에 냉각수단(C)이 구비됨으로써, 승온된 상태의 오염공기가 3차 정화탱크(262)로 유입되면, 오염공기 중의 물입자는 급속하게 냉각되면서 쉽게 응결되므로 공기 중의 습기(미세한 물입자)의 제거가 용이하게 이루어질 수 있다.

이상에서와 같이 본 발명에 따른 터널(100)의 오염공기를 미세한 물입자로 정화한 후 다시 터널(100) 내부로 공급함으로써, 터널(100)이 내부의 공기 질을 경제적으로 향상시킬 수 있게 된다.

앞에서, 본 발명의 특정한 실시예가 설명되고 도시되었지만 본 발명은 기재된 실시예에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형할 수 있음은 이 기술의 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 일이다. 따라서, 그러한 수정예 또는 변형예들은 본 발명의 기술적 사상이나 관점으로부터 개별적으로 이해되어서는 안되며, 변형된 실시예들은 본 발명의 특허청구범위에 속한다 하여야 할 것이다.

100 : 터널 200 : 터널의 공기 정화시스템
220 : 흡입부 230 : 1차 정화탱크
240 : 2차 송풍기 250 : 2차 정화탱크
260 : 물입자 제거부 262 : 3차 정화탱크
270 : 오염수 정화조 280 : 공기 여과기

Claims

터널의 입구나 출구 또는 중간부에 설치되어 터널 내부의 오염공기를 강제로 흡입하도록 제1 송풍기를 구비한 흡입부;
상기 흡입부로부터 이송되어 유입되는 오염공기를 임시 수용하고, 임시 수용된 오염공기에 미세 물입자를 분사하여 오염공기 중에 포함된 오염물질의 입자들과 미세 물입자를 결합시켜 오염물질의 입자들을 낙하시켜 제거하기 위한 1차 정화탱크;
상기 1차 정화탱크 내부의 오염공기를 강제 이송시키기 위한 제2 송풍기;
상기 제2 송풍기에 의해 강제 이송되어 유입되는 오염공기를 임시 수용하고, 임시 수용된 오염공기에 미세 물입자를 분사하여 오염공기 중에 포함된 잔여 오염물질의 입자들이 미세 물입자와 결합되도록 하여 오염물질의 입자들을 낙하시켜 추가로 제거하기 위한 2차 정화탱크;
상기 2차 정화탱크를 통과한 오염공기를 하향에서 상향으로 이동시켜 오염물질과 결합된 미세 물입자가 저면에 흡착되어 맺히도록 하고, 맺힌 미세 물입자가 하향으로 흐르거나 낙하하도록 다수개의 관통공을 구비하여 원뿔 형상으로 형성된 다수개의 제거판이 3차 정화탱크의 내부에 수직방향으로 연이어 설치된 물입자 제거부; 및
상기 1차 정화탱크, 상기 2차 정화탱크 및 상기 3차 정화탱크에서 배출되는 오염수를 여과하고 정화하여 외부로 배출하거나 상기 1차 정화탱크 및 상기 2차 정화탱크로 재 공급하도록 공급펌프를 구비한 오염수 정화조를 포함하는 것을 특징으로 하는,
미세 물입자를 이용한 터널의 공기 정화시스템.
제1항에 있어서,
상기 1차 정화탱크 및 2차 정화탱크로 공급되는 물은,
상기 터널 내에서 발생되는 지하수 및 상기 오염수 정화조에서 배출되는 정화수로 이루어지는 것을 특징으로 하는,
미세 물입자를 이용한 터널의 공기 정화시스템.
제1항에 있어서,
상기 흡입부는,
상기 터널의 내부공간과 접하고, 상기 내부공간의 공기를 흡입하기 위한 다수개의 흡입공이 천공된 내측부재;
상기 내측부재와 간격을 유지한 상태로 상기 내측부재와 결합되어 상기 내측부재와의 사이에 유로를 형성하며, 바깥쪽에 상기 제1 송풍기가 설치되는 외측부재를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는,
미세 물입자를 이용한 터널의 공기 정화시스템.
제1항에 있어서,
상기 1차 정화탱크 및 2차 정화탱크에는,
공급된 물을 미세한 입자로 분사하기 위한 분사노즐이 다수개 설치되는 것을 특징으로 하는,
미세 물입자를 이용한 터널의 공기 정화시스템.
제4항에 있어서,
상기 1차 정화탱크 및 2차 정화탱크에는,
내측면에서 중앙쪽으로 연장된 연장관이 마련되고, 상기 연장관의 끝단에는 다수개의 분사노즐이 구비되어, 중앙쪽에서 물을 미세하게 분사하도록 된 것을 특징으로 하는,
미세 물입자를 이용한 터널의 공기 정화시스템.
제1항에 있어서,
상기 3차 정화탱크에서 배출되는 정화된 공기는,
여과체를 구비한 공기 여과기를 통과한 후 외부로 배출되거나 상기 터널 내부로 다시 공급되는 것을 특징으로 하는,
미세 물입자를 이용한 터널의 공기 정화시스템.
제1항에 있어서,
상기 제거판에 형성된 관통공은,
상기 미세 물입자와의 접촉면적이 확장되도록 만곡면을 구비하여 상향으로 돌출 형성되는 것을 특징으로 하는,
미세 물입자를 이용한 터널의 공기 정화시스템.
제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 1차 정화탱크나 2차 정화탱크의 내부에는, 내부공기를 상승시키기 위한 발열수단이 마련되고, 상기 3차 정화탱크에는 냉각수단이 마련되어, 상기 3차 정화탱크로 유입된 공기 중의 물 입자를 응결시켜 제거하도록 된 것을 특징으로 하는,
미세 물입자를 이용한 터널의 공기 정화시스템.